|
шарлатан от науки. Не было мифа страшнее и губительнее для репутации ученого в
век торжества прогресса!
Подобные оценки стали ядовитым облаком скапливаться вокруг имени Николы Теслы
еще в дни его расцвета и могли бы начисто стереть память о выдающихся
достижениях естествоиспытателя из научных анналов, если бы век прогресса в
одночасье не повернулся к миру темной стороной.
Разрушение мифа:
«Катушка Теслы» для «чайников» (простым и понятным языком) — единственное
изобретение технического гения, удостоившееся носить его имя, до сих пор
окружено наукообразными мифами. Но в действительности «катушка Теслы» мало
похожа на вечный двигатель, на устройство для приема космических лучей, аппарат
антигравитации или аннигиляции и даже на оборудование из аттракциона
иллюзионистов.
«Катушка Теслы» всего лишь разновидность трансформатора, которому тоже
требуется источник питания.
Источник переменного напряжения подключают к первичной обмотке, обмотка создает
магнитное поле. Вторичная обмотка вместе с собственной паразитной (Cs) емкостью
образуют колебательный контур, в нем накапливается переданная ему энергия.
Часть времени вся энергия в колебательном контуре хранится в форме напряжения.
Таким образом, чем больше энергии поступает в контур, тем выше полученное
напряжение. Основные характеристики «катушки Теслы» — резонансная частота
вторичного контура, коэффициент связи первичной и вторичной обмоток,
добротность вторичного контура.
Коэффициент связи определяет, как быстро энергия из первичной обмотки
передается во вторичную, а добротность — насколько долго колебательный контур
может сохранять энергию. Эксперты, самостоятельно конструирующие «катушки
Теслы», сравнивают принцип их работы с качелями: качели — это колебательный
контур; человек, который приводит качели в движение толчком, — первичная
обмотка. Скорость качелей—ток во вторичной обмотке, а высота подъема —
напряжение. Человек толкает качели, таким образом передает в них энергию. После
нескольких толчков качели взлетают на предельную высоту — они накопили много
энергии. Нечто подобное происходит и с «катушкой Теслы»: только когда энергии
становится слишком много, происходит пробой воздуха и возникают красочные
эффекты — стримеры (газовые разряды) — разветвленные светящиеся пучки, искровые,
коронные и дуговые разряды.
Конструкция катушки проста и доступна для любого, кто прослушал курс физики
средней школы: в верхней части располагается похожее на бублик кольцо — тероид,
именно оно накапливает энергию, необходимую для образования стримера, и
формирует электростатическое поле, которое отталкивает стример от вторичной
обмотки катушки:
далее, если перемещать внимание по рисунку сверху вниз, расположена главная
часть катушки — вторичная обмотка: от 800—1200 витков проволоки, плотно
расположенных друг к другу. Эксперты рекомендуют соблюдать пропорцию в
соотношении длины обмотки катушки к диаметру намотки 4:1–5:1. В целях защиты
катушки вторичную обмотку вскрывают несколькими тонкими слоями специальных
лаков или эпоксидной смолой;
затем следует защитное кольцо — незамкнутый виток медного провода, его функция
защищать первичную обмотку от прямого попадания стримера. Защитное кольцо
требует заземления отдельным проводом;
первичная обмотка изготавливается из провода большого сечения или тонкой трубки
с низким сопротивлением — только так она сможет пропускать большой ток. Важно
правильно установить первичную обмотку относительно вторичной обмотки, чтобы
обеспечить нужный коэффициент связи. Первичные обмотки бывают цилиндрическими,
плоскими или коническими;
заземление — банальная, но очень важная деталь «катушки Теслы». Без достаточно
мощного заземления стримеры, вместо того чтобы извергаться в воздух, будут бить
прямиком в катушку, вызывая ее замыкание.
Сам ученый изготавливал катушки только одного типа — на разряднике, в
современной классификации их обозначают SGTC (Spark Gap Tesla Coil). Материалы
и методы их обработки существенно изменились за сто лет, и теперь изготавливают
целый спектр различных катушек — с использованием ламп, полупроводников,
катушки с несколькими резонансными контурами и т. д. Типы катушек традиционно
обозначают аббревиатурой, составленной из названия типа катушки, определенного
на английском языке.
Тесла мечтал превратить свое детище в устройство, способное генерировать и
распространять электрическую энергию без проводов. В конце двадцатых годов
прошлого века научные сотрудники в Институте Карнеги пытались использовать
«катушки Теслы» для расщепления атома, но по иронии судьбы — «катушка Теслы»
далеко не самое востребованное из его изобретений. Их использование крайне
ограничено — «катушки Теслы» применяются в радио- и телевизионном оборудовании,
а также как генератор эффектных газовых разрядов или как лабораторное
оборудование
[1]
Новое, двадцатое столетие начиналось с войны, страшной и разрушительной. Детища
|
|